[发明专利]一种基于虚拟现实和惯性动捕的脑卒中康复训练系统

权利要求书

1.一种基于虚拟现实和惯性动捕的脑卒中康复训练系统，其特征在于：包括动作捕捉设备、虚拟现实人机交互设备以及反馈设备；所述动作捕捉设备与所述虚拟现实人机交互设备通信连接，所述虚拟现实人机交互设备与所述反馈设备通信连接；

所述动作捕捉设备包括数据采集单元、数据传输单元和数据处理单元；所述数据采集单元为安装在患者各个关节部位的节点惯性传感器；所述数据传输单元安装在所述数据采集单元上；所述数据处理单元通过所述数据传输单元与所述数据采集单元连接；所述数据处理单元根据反向运动学算法处理所述数据采集单元采集的数据，通过Unity 3D软件建立起对应患者实时动作状态的三维模型；

所述虚拟现实人机交互设备包括用户信息录入模块、游戏任务训练模块和训练效果评估模块；所述用户信息录入模块用来注册患者档案和登陆训练系统，患者档案包括患者信息：年龄、性别、身高、体重、肢体长度、患病时间及训练次数；训练系统根据患者档案中用户的实际身体数据调整虚拟场景中的虚拟人物的大小和比例；患者通过所述游戏任务训练模块选定需要康复的肢体部位及相应的游戏任务进行康复训练，所述游戏任务为康复训练任务，其中，所述游戏任务训练模块选定的需要康复的肢体部位包括左右侧肢体或上下肢，所述游戏任务中的游戏动作的设定源于常规中风训练动作，参考中风康复医师的指导；所述训练效果评估模块对患者康复训练的过程进行评分；实时采集所述数据处理单元建立的患者实时动作状态的三维模型，对比患者实时动作状态与标准动作的相似程度并进行评估；

所述反馈设备对患者的训练效果评估结果进行反馈。

2.根据权利要求1所述的脑卒中康复训练系统，其特征在于：所述反馈设备为PC、手机、平板、VR眼镜中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的脑卒中康复训练系统，其特征在于：所述虚拟现实人机交互设备内设有不同的训练场景，根据患者个人喜好选择。

4.根据权利要求1所述的脑卒中康复训练系统，其特征在于：所述游戏任务训练模块设有训练难度，分为ABC三个等级；所述训练难度由动作幅度和动作频率决定，由医师或者患者根据个人情况自由选择。

5.根据权利要求1所述的脑卒中康复训练系统，其特征在于：所述训练效果评估模块包括：比对单元，用于比对采集的肢体动作数据与预设的标准动作数据之间的相似度，得到相似度值并打分；计时单元，用于计算患者完成一次训练的时间；评估单元，用于根据游戏关卡的动作相似度、动作难度等级和完成动作耗费时间评估所述患者的训练效果，得到评估报告。